粘性混合层流中的非模态扰动增长
流体动力学
2014-06-12 v2
摘要
研究了雷诺数从 100 变化到 5000 时，不同流向和展向波数下粘性混合层流中扰动的非模态瞬态增长。通过比较几种数学方法的结果，得出结论：非模态最优扰动增长仅源于谱的离散部分。研究发现，在线性不稳定构型中，非模态增长不可能超过指数增长。同时，最大的非模态增长发生在混合层流稳定的波数处。最显著的增长由倾斜三维波实现，这些波相对于基流的传播角度接近 45 度。非模态分析之后进行了完全非线性的三维时间相关解计算，其初始条件取自计算出的最优向量。完全三维非线性计算展示了流动结构的增长和衰减，这些结构有时类似于 Kelvin-Helmholtz 涡旋时间演化后期观察到的结构。结果表明，非模态最优扰动产生了强烈的混合，而未发生向湍流的转捩。
引用
@article{arxiv.1201.4924,
title = {Non-modal disturbances growth in a viscous mixing layer flow},
author = {Helena Vitoshkin Alexander Gelfgat},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.4924},
year = {2014}
}
备注
30 pages, 15 figures, 5 tables